Gesamtübersicht Lernsituationen 1 7

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1 10 Gesamtübersicht Lernsituationen 1 7 Gesamtübersicht Lernsituationen 1 7 Gesamtprojekt Verstellbarer Werkstückanschlag C-SFS Video Aufbau und Funktion des Werkstückanschlages Zusammenstellungszeichnung mit Stückliste

2 Übersicht Lernsituationen Pos-Nr. Menge Benennung Lernsituation 1 2 Fuß Seitenteil Nadelhalterung A Nadelhalterung B Alle Fertigungszeichnungen und Arbeitsblätter können aus der Knowlege Base der VDW-Nachwuchsstiftung ( in Gebrauchsgröße heruntergeladen werden. 5 1 Anschlagnadel Bolzen mit Senkung Bolzen mit Gewinde Zylinderschraube ISO M8 x Senkschraube ISO M5 x 30 -

3 12 Gesamtübersicht Lernsituationen 1 7 Gesamtszenario In Ihrem Betrieb soll die Baugruppe Verstellbarer Werkstückanschlag in größerer Stückzahl gefertigt werden. Sie haben den Auftrag, alle notwendigen Fertigungsvorbereitungen zu treffen, alle benötigten Unterlagen Handlungsrahmen anzufertigen, die CNC-Programme zu erstellen und zu simulieren sowie die Vorfertigung durchzuführen. Die Frästeile werden auf einer Fräsmaschine mit der SIEMENS Steuerung SINUMERIK nach Vorgaben gefertigt. Vorgehensweise 1. Problemanalyse Zusammenbauzeichnung lesen Funktion der Baugruppe verstehen und beschreiben Problem und Lösungsweg verbalisieren Ziele festlegen 2. Planung der Lösung Handlungsablauf Informationsmaterial bereitstellen Arbeitsorganisation festlegen (Sozialform, Arbeitsregeln, Arbeitszeit, Verantwortlichkeiten) Gesamtablauf der Lernsituation planen Handlungsergebnis Fertigungsablauf Arbeit am PC CNC-Programm für das jeweilige Teil Simulation am PC Simulation an der Maschine Bei vorhandener Maschine Fertigung an der Maschine Qualitätskontrolle Montage der Baugruppe 3. Lösung ausarbeiten und vorstellen Informationsbeschaffung Welche Spannmöglichkeiten gibt es? Welche Werkzeuge werden benötigt? Wie ist ein CNC-Programm aufgebaut? Welche CNC-Befehle für die SIEMENS SINUMERIK-Programmierung werden benötigt? Entscheidung für eine Spannmöglichkeit Auswahl der Werkzeuge und Bestimmung der Technologie Erstellung des Arbeitsplans Beschreibung des Arbeitsablaufs an der Maschine Erstellen der CNC-Programme Vorbereiten der Fertigung und Dokumentation auf einem Einrichteblatt Fertigung der Einzelteile an der Maschine Gesamtlösung präsentieren 4. Lösungen bewerten Bewertung der Teilequalität Bewertung der Fertigungsstrategie Bewertung der Vorgehensweise Problem und Lösungsweg verbalisieren 5. Vorgehen reflektieren Beurteilung des fachlichen Lernfortschrittes Beurteilung des methodischen Vorgehens

4 1 Lernsituation Fertigen der Nadelhalterung A (Pos. 3) in erster Aufspannung

5 Lernsituation Koordinatensystem an CNC-Maschinen Erarbeiten Sie sich die nachfolgenden Informationen zum kartesischen Koordinatensystem. Prägen Sie sich die hinzukommende Z-Ebene ein. Maschine CNC-gesteuerte Maschinen bearbeiten Werkstücke automatisch, wenn das dazu notwendige Programm in ihre Steuerung eingegeben wurde. Die Punkte, die das Werkzeug während der Bearbeitung anfahren soll, müssen im Programm angegeben sein. Um die Lage dieser Punkte zu beschreiben, wird ein kartesisches Koordinatensystem verwendet, das im Arbeitsraum der Maschine liegt. Mit Hilfe dieses Koordinatensystems ist es möglich, die Lage der Punkte im Raum oder auf einem Werkstück einfach und schnell anzugeben. C-SFS Video Maschinenkoordinaten system Kartesische Koordinaten 1 19 Grundlagen der CNC-Programmierung Achsen Ein kartesisches Koordinatensystem besteht aus 2 oder 3 Achsen, die sich in einem Punkt schneiden. Der Schnittpunkt der Achsen wird Nullpunkt des Koordinatensystems genannt. In einem rechtwinkligen (kartesischen) Koordinatensystem stehen die Achsen senkrecht aufeinander (= rechter Winkel, siehe Bild) und werden mit den Buchstaben X, Y und Z bezeichnet. Der Pfeil gibt die positive (+) Achsenrichtung an. Kartesisches Koordinatensystem Rechte Winkel

6 Lernsituation 1 Kapitel 2 Vorgehensweise beim Programmieren 2.1 Grundsätzliche Vorgehensweise Erstellen Sie ein CNC-Programm zur Fertigung der Pos. 3 in erster Auf spannung. Nutzen Sie hierfür die nachfolgend beschriebenen sieben Schritte der grundsätzlichen Vorgehensweise beim Programmieren. 1. Schritt: Werkstücknullpunkt wählen und festlegen (abhängig von der Werkstückform) 2. Schritt: Koordinaten bestimmen bzw. der Zeichnung entnehmen. 3. Schritt: Arbeitsablaufplan erstellen Verfahrwege festlegen Werkzeuge bestimmen Spindeldrehzahl bestimmen Vorschübe bestimmen Einrichteblatt erstellen 2 21 Vorgehensweise beim Programmieren 4. Schritt: Programm schreiben, d. h. Übersetzung der Arbeitsschritte in die Programmiersprache Programmeingabe in den PC bzw. in die Steuerung an der Maschine C-SFS Vorgehensweise beim Programmieren 5. Schritt: Programm testen bzw. kontrollieren Grafische Simulation Testlauf, Grafik Fehlerüberprüfung Optimierung 6. Schritt: Abarbeiten des Programms an der Werkzeugmaschine ggf. Programmübertragung Einrichten Werkzeuge bereitstellen und verrechnen Nullpunkt setzen Programmoptimierung 7. Schritt: Dokumentation des Programms und aller Fertigungsunterlagen Archivierung auf Datenträger

7 Lernsituation 1 Bestimmen Sie die Koordinaten der angegebenen Punkte der beiden Werkstückbeispiele und tragen Sie diese dann absolut und als inkrementale Kette von Punkt zu Punkt in die Koordinatentabelle ein. Legen Sie zunächst wieder einen sinnvollen Werkstücknullpunkt fest. Punkt P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 Punkt absolut inkremental X Y X Y absolut inkremental X Y X Y Führungsplatte 4 27 Koordinaten bestimmen bzw. der Zeichnung entnehmen P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 C-SFS Übung Koordinatenbestimmung P8 Schleiflehre

8 28 4 Koordinaten bestimmen bzw. der Zeichnung entnehmen C-SFS Übung: Bemaßen Übungen Diese Übung dient der norm- und CNC-gerechten Bemaßung von Werk stücken. Bemaßen Sie die Zeich nung einmal normgerecht und einmal CNC-gerecht. Nutzen Sie hierfür die in der Knowledge Base in DIN A4-Größe hinterlegte Zeichnung Übung: Bemaßen.

9 Lernsituation Arbeitsablaufplan Erstellen Sie Ihren Arbeitsablaufplan unter Zuhilfenahme des Arbeitsblattes 3 aus der Knowledge Base. C-SFS Info Vorlage Arbeitsablaufplan Arbeitsablaufplan 5 31 Lernsituation Benennung Einzelteil: Nr.: Beschreibung der Arbeitsschritte Name: Datum: Klasse: Zeichnungsn.: Blatt: von: Werkzeug Nr.: Bemerkungen, Bewegung, Koordinaten, etc. Arbeitsablauf erstellen Werkzeugplan Werkzg.- Bezeichnung: Werkzeugko rrektur: folge: Länge Radius Drehzahl: s Schnittgeschw.: v Vorschub: F Übungen Ermitteln Sie n und v f mit Hilfe Ihrer Schnittwertetabelle für verschiedene Fräserdurchmesser (3/4). Bitte Lösungen für den Nadelhalter eintragen für v f, n und d:

10 34 6 Programmierung 6.2 Übersicht Bildschirm 4. Schritt: Programm schreiben Machen Sie sich mit den Bildschirm vertraut, insbesondere mit der unteren und rechten Softkeyleiste Position Bedeutung Beschreibung Kopfzeile links Virtuelles Keyboard Horizontale Softkeyleiste (HSK) Die im Moment angewählte Maschinenbetriebsart wird angezeigt (Manueller-Betrieb (JOG), MDA, AUTO). Über die einzelnen Softkeys werden beispielsweise die Maschinenbetriebsart umgeschaltet, die Hilfe aufgerufen oder ein Abspanprogramm gestartet. Weiterhin können Softkeyleisten umgeschaltet werden um weitere Funktionen aufzurufen. Mittels der Softkeyleiste können verschiedene Abspanzyklen aufgerufen werden sowie Maschineneinrichtefunktionen bedient werden. Die Anzeige ist abhängig von der Maschinenbetriebsart. 04 Zustandsanzeige Links oben: Kanalzustand und Programmbeeinflussung Rechts oben: Programmpfad Links unten: Kanalbetriebsmeldungen Rechts unten: Programmname

11 Lernsituation 1 Beispiele für Standard- Rohteildefinition: Rohteil 100 x 60 x Der Nullpunkt liegt mittig auf der Oberfläche. Das Rohteil wird über Eckpunkt 1 und 2 definiert. 2. Der Nullpunkt liegt mittig auf der Oberfläche. Das Rohteil wird über Eckpunkt 1 und Abmaße definiert. Eckpunkt 1: X0=-50, Y0=-30 Z0=0 Eckpunkt 2: X1=50, Y1=30, Z1=-30 Rohteil 100 x 60 x Programmierung Eckpunkt 1: X0=-50, Y0=-30 Z0=0 Abmaße: L=100 W=60 H=-30 Geben Sie die Koordinaten zur Rohteil definition des nebenstehenden Beispiels nach den oben beschriebenen Varianten an. Rohteil 100 x 60 x 30 Y Z X Bitte Lösungen für den Nadelhalter eintragen: Eckpunkt 1: Eckpunkt 2: Eckpunkt 1: Abmaße: